Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

1Н1Ы

fPuz.

го Изобретение относится к радиоизмернтельной технике, может быть использовано в панорамных радиоприемниках и частотомерах и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1180804. Цель изобретения - повышение точности и однозначности измерения несущей частоты импульсных сигналов путем подавления ложных сигналов, принимаемых по комбинационным каналам. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2-4 - временные и частотные диаграммы, поясняющие работу I устройства. Устройство состоит из антенны 1, входной цепи 2, усилителя 3 высокой частоты, смесителя 4, усилителя 5 промежуточной частоты, амплитудного детектора 6, видеоусилителя 7, ключа 8, блока 9 управления, частотного детектора 10, дифференцирующего звена 11, выпрямителя 12, элемента 13 совпадения, генератора 14 формирования частотной развертки, гетеродина 15,осциллографического индикатора 16,линии 17 задержки, перемножителя 18, фильтра 19, амплитудного детектора 20, ключа 21. Устройство содержит последовател но включенные приемную антенну 1 , входную цепь 2, усилитель 3 высокой частоты, смеситель 4, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 15, усилитель промежуточной ча стоты 5, амплитудный -детектор 6, видеоусилитель 7 и ключ 8. К выходу усилителя 5 промежуточной частоты последовательно подключены частотный детектор 10, дифференцирующее звено 11, выпрямитель 12 и элемент 13 совпадения, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 6, а выход поключен к вто рому входу ключа 8. К выходу усили теля 5 промежуточной частоты последовательно подключены линия 17 задержки, перемножитель 18, второй вход которого соединен с выходом усилителя 5 промежуточной частоты, узкополосный фильтр 19, амплитудньй детектор 20, ключ 21, второй вход которого соединен с выходом ключа 8, а выход подключен к вертикальным пластинам осциллографического индикатора 16, горизонтальные пластины которого соединены с выходом генера ора 14 формирования частотной развертки 14. Выходы блока 9 управления оединены соответственно с управлящими входами входной цепи 2, усиителя 3 высокой частоты, гетеродина 15 и генератора 14 формирования частотной развертки. Принцип подавления ложных сигналов , принимаемых по комбинационным каналам, основан на автокорреляционной обработке преобразованного по частоте сигнала с последующей его узкополосной фильтрацией. Устройство работает следующим образом. Просмотр заданного частотного диапазона D J осуществляется с помощью блока 9 управления, который периодически с периодом Т по пилообразному закону изменяет настройку входной цепи 2, усилителя 3 высокой частоты и гетеродина 15. Одновременно указанный блок управляет горизонтальной разверткой луча на экране осцилло- графического индикатора 16, которая используется как ось частот. Принимаемый импульсный сигнал U(t)(2fff t-«-4;), , амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала соответственно, после прохождения антенны 1 входной цепи 2 и усилителя 3 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 4, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 15 линейно изменяющейся частоты U(-)VrCOs( + 4J, где V ,f , Ч - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина соответственно;- скорость изменения частоты гетеродина. На выходе смесителя 4 образуются напряжения комбинационнык частот. Усилителем 5 выделяется напряжение промежуточной частоты (фиг. За). UnJt )V nos{2Tlf t-f 111 t Ч-Ч- ), коэффициент преобразования смесителя; ,,-промежуточная частота; Ip : Ч - ч ПР г С которое одновременно поступает на входы амплитудного 6 и частотного 10 детекторов. Амплитудный детектор 6 выделяет огибающую V (фиг. ЗВ) импульса с внутриимпульсной частотной модуляцией по закону линейно возрастающей пилы (фиг. 38), которая поступает на первый вход элемен та 13 совпадения и через видеоусили тель 7 на первый вход ключа 8. Ключ 8 и 21 в исходном состоянии всегда закрыты. С выхода частотного детектора 10 видеосигнал V (фиг. За), форма которого соответствует закону изменения частоты импульса (фиг.ЗБ) поступает на вход дифференцирующего эвена 11, выходной сигнал V (фиг.З которого через выпрямитель 12 (,фиг. Зе) подается на второй вход элемента 13 совпадения. Так как напряжения V (фиг. 36) и V (фиг.Зе) поступающие на два входа элемента 13 совпадения, занимают на временной оси один и тот же интервал, то элемент 13 совпадения срабатывает и своим выходным напряжением V (фиг. Зт открывает ключ 8. Напряжение ) (фиг. За) проме жуточной частоты с выхода усилителя 5 промежуточной частоты поступает на два входа перемножителя 18 непосредственно и через линию 17 задерж ки, на выходе которой образуется следующее напряжение: i(S)Unp(t-t, )V Jt-t, ) + + f(,l где tj - время задержки. После перемножения сигналов U (t и V (t) в перемножителе 18 и выделения составляющей разностной частоты в узкополосном фильтре 19 его выходной сигнал будет иметь следующий вид: „()(,t+2nf -TTy7) где К - коэффициент, учитываклций амплитудные измерения сигнала в перемножителе. Несущая частота сигнала U (t) равна: Ч 12ПуТ t,.,y const. Следовательно,при фиксированном времени задержки на выходе перемножите 664 ля 18 образуется моночастотный сигнал и (t), несущая частота cJ которого зависит от скорости у изменения частоты гетеродина. УзкополосНЕЛЙ фильтр 19 настроен на частоту u3 2lTf , поэтому сигнал U (t )выделяется узкополосным фильтром 19, детектируется амплитудным детектором 20. Выходное напряжение амплитудного де- . тектора V (фиг. Зг) поступает на управляющий вход ключа 21, открывая его. При этом видеосигнал V (фиг.Зэ с выхода элемента 13 совпадения через открытые ключи 8 и 21 поступает на вертикальные пластины осциллографического индикатора 16, в результате чего на экране последнего образуется частотная метка, положение которой на горизонтальной развертке однозначно определяет несущую частоту fp импульсного сигнала, принимаемого по основному каналу (фиг.2). Временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства по приеме импульсного сигнала по зеркальному каналу на частоте f, , представлены на фиг. 4. В данном случае на выходе усилителя 5 промежуточной частоты образуется импульс ) (фиг.4а), частота f „ (фиг. 45) которого изменяется по закону линейно падающей пилы. Данный импульс одновременно поступает на входы амплитудного 6 и частотного 10 детекторов. Амплитудный детектор 6 выделяет огибающую импульса V (фиг. 48), которая поступает на первьш вход элемента 13 совпадения и через видеоусилитель 7 на первый вход ключа 8. С выхода частотного детектора 10 видеосигнал (фиг. 4г) поступает на вход дифференцирующего звена 11, выходной сигнал V, (фиг. 4д) Koioporo не пропускает выпрямитель 12. При этом элемент 13 совпадения не срабатывает, ключ 8 не открьшается и ложный импульсный сигнал,npHHHMaeMfcUJпо зеркальному каналу на частоте f , подавляется. Если импульсный сигнал принимается по первому комбинационному каналу на частоте f , то на выходе перемножителя 18 образуется следующий сигнал: H,(t KVnp, °(2nY,7it+2Trf 7 -FTy,7; ), несущая частота которого Г itt 2TTr,r3t+2TTf,, const. S Так как скорость изменения частоты гармоник гетеродина больше скорости иг)менения частоты V основного тока, то частота и) монохроматического сигнала U (t) на выходе перемножителя 18 выходит из полосы пропускания ЛГ узкополосного фильтра 19. При этом ложный импульсный сигнал, принимаемый по первому комбина ционному каналу на частоте f , подавляется. Аналогичная ситуация воз никает при приеме импульсного си1- нала по второму комбинационному каналу на частоте f . Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет повышать точность измерения несущей частоты импульсных сигналов при быстром поиске их по частоте и исключает неоднозначность определения частоты за счет приема ложных сигналов по комбинационным каналам. Это достигается автокорреляционной обработкой преобразованно го по частоте сигнала с последующей его узкополосной фильтрацией, что 6 спользуется для подавления ложных игналов, принимаемых по комбинацинным каналам, Формула изобретения Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника по авт.св. № 1180804, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения несущей .частоты импульсных сигналов путем подавления ложных сигналов, принимаемых по комбинационным каналам, в него введены последовательно подключенные к выходу усилителя промежуточной частоты линия задержки, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор и второй ключ, причем второй вход ключа подключен к выходу первого ключа, а выход второго подключен к вертикальным пластинам осциллографического индикатора.

Устройство относится к радиоизмерительной технике. Может быть использовано в панорамных радиоприемниках и частотомерах. Целью изобретения является повышение точности и однозначности измерения несущей частоты импульсных сигналов. Для достижения цели в устройство дополнительно введены линия задержки l), перемножитель 18, узкополосный фильтр 19, амплитудный детектор 20, ключ 21, соответствующие связи. Принцип подавления ложных сигналов, принимаемых по комбинационным каналам, основан на автокорреляционной обработке преобразованного по частоте сигнала с последующей его узкополосной фильтрацией. Данное устройство по сравнению с прототипом позволяет повышать точность измерения несущей частоты импульсных сигналов при быа «в стром поиске их по частоте. 4 ил.

Фаг. 2